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不锈钢锻件锻造加工脱碳氧化现象是什么原因？

不锈钢锻件氧化：

氧化是锻件毛坯（金属原料）在加热过程中与炉气中的氧化性气体发生化学反应，在锻件金属表面形成氧化皮的现象。氧化主要受锻件金属材料的种类、炉气性能、加热温度、加热时间的影响。

加热不同的金属材料，氧化程度不同，如钢坯料，在同样条件下，不同牌号的钢氧化烧损也不同，低碳钢烧损量大而高碳钢量烧损请小，这是由于在高碳钢中反应生成了较多CO而降低了氧化铁的生成量。当钢中含有Cr、Ni、Al、Si、Mo等合金元素时，在钢料表面会形成致密且不易脱落的氧化薄膜，可以阻止加热过程金属的继续氧化。

金属的氧化烧损危害性很大，一般情况下，钢料每加热一次便有0.5%-4.0%的金属被氧化烧损掉，如表所示。同时氧化皮还加剧模具的磨损，降低不锈钢锻件的表面质适。残留氧化皮的锻件，在机械加工时会加快刀具刃口的磨损。因此，减少或消除加热时金属的氧化烧损对锻造生产来说非常重要。

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视频作者：定襄县亿欣源法兰加工有限公司

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在锻件的生产过程中，锻造加工是一个重要的塑性变形过程，因此锻造工艺不当引起的缺陷通常有以下几种：

裂纹

裂纹通常是由锻造过程中较大的拉应力、剪应力或附加拉应力引起的。锻造裂纹发生的部位通常是坯料应力大、厚度薄的部位。如果坯料表面和内部存在微裂纹，或坯料中存在结构缺陷，或由于热加工温度不适当而导致材料塑性降低，或变形速度过快，变形程度过大，材料塑性指数超过，则粗加工，在拉拔、冲孔、铰孔、弯曲和挤压等过程中可能出现裂纹。

开裂

裂纹是锻件表面的浅龟裂。锻造成形中受拉伸应力影响的表面（例如，填充不足的突出零件或弯曲零件）容易出现此类缺陷。导致裂纹的内部因素可能多种多样：①原材料中含有过多的易熔元素，如铜和锡。② 高温长时间加热时，钢材表面会有铜沉淀，表面晶粒粗大，脱碳，或反复加热后的表面。③燃料硫含量过高，钢材表面有硫渗入。

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在轴类锻件的整个成形过程中，只有应用新的锻造工艺理论和技术优化组合，才能使各阶段的变形机理得到的协调。要点是：

加长法应选择LZ锻造法。如果砧宽比W/H不能满足要求，则应选择新的FM锻造方法。无论采用LZ锻造法还是新FM锻造法，砧宽比W/H、料宽比B/H和压下率的合理匹配△H/H应严格控制。JTS锻造工艺可用于300 MW及以上锻件的锻造工艺。

在坯料加热的主要变形阶段，初始锻造温度应达到1250～1270℃，应保证足够的保温时间，以利于分离和扩散，保证不良材料的均匀温度。

将方形截面毛坯变形为圆形截面毛坯，用平砧将其压成八面体。其余成型过程应使用120°或135°上下V形砧完成。

控制锻造消除混晶可采用高温停锻或低温停锻工艺。

大型轴锻件的传统锻造工艺存在的问题是，前一工艺的作用可能会被后续工艺消除或削弱。因此，应根据新发展的锻造工艺理论对传统锻造工艺进行改造，锻造的作用是分阶段完成的，即以明确的目标解决不同阶段不同内容的问题。这样可以达到省时、省力效果。

应用开发的新工艺方法，如锥形镦粗，优化LZ锻造方法或同时控制材料宽度比B/H和砧座宽度比W/H的新FM锻造方法，以及控制热力学参数组合的锻造方法，在制备大型轴类锻件的过程中，可以优化各阶段的变形机理。

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